Измерение диаметра растущего дерева
Число разрядов высот для каждой породы зависит от степени изменчивости высоты (максимальная и минимальная), а также заданного интервала между средней высотой смежных разрядов.
Методика составления массовых таблиц Союзлеспрома сводится к следующему. В пределах каждого разряда высот для деревьев по ступеням толщины определяли коэффициенты формы ствола q2. Используя связь между видовым числом и коэффициентом формы (по формуле Шиффеля), находили видовое число. Через видовое число по общей формуле Vств=g1,3hf,
определяли объемы стволов.
Для определения запаса совокупности деревьев устанавливают разряд высот, далее из таблиц соответствующего разряда по диаметру берут объем одного ствола. Этот объем умножают на число деревьев с таким диаметром и получают запас всех деревьев. Допустим, что требуется определить запас 57 стволов сосны с диаметром на высоте груди 28 см и средней высотой 24,5 м. По массовым таблицам устанавливают разряд высот. В нашем примере по диаметру 28 см и высоте 24,5 м разряд высот II. Объем одного ствола с диаметром 28 см второго разряда высот равен 0,671 м 3 . Умножая этот объем на число стволов 57 получают запас всех деревьев 38,36 м 3 .
Таблицы сбега. Впервые таблицы сбега в России были составлены в 1886 г. при подготовке временных массовых таблиц по разрядам высот. При составлении массовых таблиц Союзлеспрома также были подготовлены таблицы сбега. В них по разрядам высот и породам даются диаметры стволов на высоте 1,3 м,их высоты и объемы в коре и без коры, а также диаметры на середине 2-метровых отрезков и объемы этих отрезков в коре и без коры. Кроме того, приводится также объем коры и объем сучьев в процентах от объема ствола в коре (табл. 2.5). Такие таблицы помещены в «Лесной вспомогательной книжке». Таблицы сбега применяются в основном для составления сортиментных таблиц по методикам профессоров Н.В. Третьякова и В.К. Захарова.
Как уже отмечалось, диаметры растущих деревьев измеряют на высоте груди человека среднего роста, т. е. на высоте 1,3 м от шейки корня. Его называют таксационным диаметром d1,3. Выбор этой высоты продиктован исключительно удобством измерения, так как измеряющему не приходится ни нагибаться, ни подниматься во время обмера.
Диаметр растущих деревьев измеряют мерной вилкой. Существует несколько конструкций мерной вилки. Материалом для ее изготовления служит древесина (дуб, бук, ясень, береза, клен), а также алюминий, текстолит..
Стандартная мерная вилка (рис. 2.1, а, б) состоит из трех частей: мерной линейки и двух ножек. На широких сторонах линейки сделаны выемки глубиной 1 мм, в которых нанесены деления: с одной стороны с ценой делений 1 см (цифры даны через 4 см), с другой стороны — с ценой делений 0,5 см (цифры даны через 2 см). Неподвижная ножка плотно соединена с мерной линейкой под углом 90 0 и составляет с ней одно целое. Подвижная ножка свободно перемещается вдоль мерной линейки и в нижней ее части имеет утолщение, служащее рукояткой.
Вследствие разбухания или усыхания, например, подвижной ножки она расшатывается и образует с линейкой угол больше или меньше 90′, что приводит к ошибкам в измерении диа- метра, поэтому для изготовления мерной вилки используют текстолит (рис. 2.1, в).
При измерении диаметров подвижную ножку отодвигают по линейке в сторону, прикладывают вилку к стволу дерева перпендикулярно его оси и слегка прижимают подвижную ножку. Мерная линейка при измерении должна касаться ствола, а ножки заходить за середину толщины ствола, т. е. длина ножек должна быть не менее половины диаметра измеряемого де- рева, в противном случае будет измеряться не диаметр, а хорда. В таком положении по мерной линейке делается отсчет измеренного диаметра (арабская цифра рядом с подвижной ножкой).
Деления на мерной линейке называются ступенями толщины и могут иметь различную величину: при 2-сантиметровой ступени 2, 4, 6, 8, 10, 12 и т. д.; при 4-сантиметровой 4, 8, 12, 16,20 и т. д.
Диаметр растущего дерева на высоте груди может быть измерен с различной точностью. При исследовательских работах диаметры деревьев измеряют с помощью металлической вилки с точностью до 0,1 см (21,6 см, 24,3 см и т. д.), а массовые обмеры (сплошной перечет) проводят по ступеням толщины (в четных сантиметрах).
При измерении диаметров по ступеням толщины диаметры 0,5 ступени и более округляются вверх до следующей ступени, а диаметры менее 0,5 ступени в расчет не принимаются. Чтобы облегчить работу и повысить ее качество, округление делают на самой мерной линейке при нанесении делений. Поэтому на 4-сантиметровой шкале мерной вилки на отметке 2 см стоит цифра ступени 4, на 6-сантиметровой — 8 и т. д.
Диаметры единичных и, особенно тонкомерных деревьев следует измерять более точно — как среднеарифметический из двух взаимно перпендикулярных диаметров. В производственной практике в древостоях со средним диаметром до 20 см перечет производят по ступеням в 2 см, а при среднем диаметре более 20 см по 4-сантиметровым ступеням.
К мерной вилке предъявляют следующие требования:
мерная вилка должна быть прочной, легкой и удобной для использования;
Ø ножки должны быть параллельными между собой и перпендикулярными мерной линейке;
Ø движения подвижной ножки должны быть плавными и легкими;
Ø деления мерной линейки должны быть четко и верно нанесены;
Ø прорез подвижной ножки не должен быть ослабленным, так как это ведет к расшатыванию подвижной ножки и всегда будет давать ошибку со знаком минус.
При измерении диаметров множества деревьев существующие конструкции мерных вилок требуют участия в работе трех человек: один измеряет деревья, другой записывает результаты измерений в ведомость, а третий ставит отметку на дереве.
Для перечета деревьев ВНИИЛМом разработан специальный шаблон — ШИД-0,5 (рис. 2.2). Он состоит из упора 1 и линейки 2, имеющей форму лекальной кривой. С обеих сторон на линейке нанесены деления с градацией 2 и 4 см. Линейка шарнирно соединена с упором и легко разбирается.
Для измерения диаметра шаблон одной рукой приставляют к стволу дерева таким образом, чтобы древесный ствол оказался вписанным в угол шаблона. Проецируя границу образующей ствола на линейку, определяют ступень толщины. Свободной рукой измеряющий делает отметку на стволе. С помощью шаблона можно производить перечет деревьев диаметром до 50 см.
Шведская фирма выпускает алюминиевые мерные вилки с суммирующим блоком. С помощью этой мерной вилки один измеряющий не только определяет диаметры на 1,3 м (по 2-сантиметровым ступеням), но ведет учет числа деревьев по ступеням толщины и категориям годности, что повышает производительность труда и уменьшает затраты.
Источник
Глава 4 Приборы и инструменты для таксации леса
Приборы, дающие численное значение измеряемой величины по отсчетным приспособлениям (шкалам, циферблатам и др.), называются показывающими. Эти приборы предварительно подвергаются градуированию, результаты которого фиксируют на отсчетных приспособлениях.
Показывающие приборы делятся на приборы с визуальным отсчетам (например, термометр, тахометр, часы и др.) и самопишущие приборы. Плследние записывают последовательные значения измеряемой величины за тот или иной промежуток времени: самопишущие амперметры, термографы, осциллографы и т.д.. Наиболее распространены в практике приборы со шкалой и указателем в виде стрелки.
Особую группу составляют интегрирующие приборы, дающие в конечном итоге интегральное (суммарное) значение измеряемых величин за тот или иной промежуток времени ,например, электрические счетчики.
Помимо перечисленных видов применяются измерительные приборы. Они разделяются на приборы ручного действия (ручной наводки), например планиметр, высотометр, теодолит и др., и приборы автоматического действия — измерительные автоматы. Эта последняя категория приборов автоматически выполняет поставленную задачу измерения. Качество измерительных приборов обусловливается их правильностью, точностью, чувствительностью и постоянством.
Правильностью измерительного прибора называют степень приближения его показания к действительному значению измеряемой им величины. Правильность измерительного прибора характеризуют установлением систематических погрешностей, определяющих отклонение показаний прибора от действительного значения измеряемой величины.
Точностью измерительного прибора называют степень достоверности результата измерения, получаемого данным прибором. Она характеризуется алгебраической суммой погрешностей.
Отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению значения измеряемой величины, вызвавшему это перемещение, называют чувствительностью измерительного прибора.
Наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее минимальное перемещение указателя, именуется порогом чувствительности прибора.
Степень приближения друг к другу повторных показателей, полученных в результате измерения одной и той же величины при одинаковых внешних условиях работы прибора, называют постоянством измерительных приборов.
Выше было отмечено, что в измерительных приборах результаты измерения фиксируются на отсчетных устройствах, называемых шкалами. Термин шкала происходит от латинского слова scala (скала), что в переводе на русский язык означает лестница. В соответствии с произношением, принятым в латинском языке, довольно часто вместо слова шкала говорят скала.
Шкала, или скала, представляет собой прямую или кривую линию, каждой точке которой соответствует определенное значение той переменной величины, для измерения которой она предназначена. Линия шкалы носит название ее основания или носителя. Кроме того, эту линию именуют осью шкалы. Для отыскания на шкале нужной точки или, иными словами, для прочтения по ней искомого результата некоторые точки шкалы снабжаются соответствующими пометками с таким расчетом, чтобы промежуточные значения между помеченными точками можно было с достаточной для практики точностью определить на глаз.
Отметка точек шкалы производится посредствам различной длины штрихов, пересекающих линию (основание) шкалы в соответствующих точках. У некоторых из штрихов ставят цифры, указывающие числовые значения помеченных точек. Расстояние между соседними штрихами, измеренное по линии шкалы, называют графическим интервалом шкалы. Разность между числовыми пометками соседних штрихов именуют числовым интервалом.
В лесной таксации числовые интервалы, наносимые на шкалы приборов, предназначенных для измерения толщины деревьев, называют ступенями толщины. Последние могут быть 1; 2; 4 и 5 см. В лесохозяйственной практике нашей страны приняты ступени толщины 4 см. В Западной Европе довольно часто применяют ступени толщины 5см.
Штрихи на шкалах разных приборов часто называют делениями. Однако такое их название нельзя считать правильным, так как деление есть расстояние между штрихами.
Все лесотаксационные приборы делят на несколько классов:
- Приборы для измерения длины линий, длины срубленного ствола или его отрезков и т.п. К ним же относятся оптические или лазерные дальномеры.
- Приборы для измерения толщины деревьев: мерные вилки, штангенциркули (в молодняках) и т.п.
- Приборы для измерения высоты растущих деревьев – высотомеры.
- Угломеры: реласкоп Биттерлиха, угловой шаблон, призма Анучина и др.
- Бурава для взятия кернов древесины.
- Дендрометры – измерения диаметров дерева на любой высоте..
Для измерения длины сваленных деревьев и заготовленных из них лесоматериалов применяют мерные шесты, мерные ленты и рулетки. Мерные ленты имеют длину 20 м и сделаны из металла. Из-за значительного веса они находят все меньшее употребление. Их практически вытеснили рулетки из легких искусственных материалов. Мерные шесты обычно изготовляют из сухих тонких прямых стволиков. Для работы более удобны шесты длиной 3 м. На шесты наносят деления через каждые 10 см, отмечая метры и полуметры более заметными знаками. Мерные ленты, или рулетки (рисунок 4.1), служат чаще всего для измерения расстояний при отводах лесосек, длины круглого леса и поленниц, в которые уложено значительное количество дров. Рисунок 4.1 Мерная рулетка Длина рулетки бывает разной – от 5 до 50 м. Ранее их изготавливали из тонкой стали или плотного полотна. Деления нанесены в метрах и сантиметрах. Плотная тесьма рулетки со временем вытягивается, что приводит к систематическим ошибкам в измерении. Рулетки со стальной лентой для работы в лесу неудобны, так как нанесенные на них цифры плохо заметны. Кроме того, стальные ленты хрупки и часто ломаются. Такие рулетки ещё встречаются в лесхозах. В настоящее время используют легкие, прочные, не дающие усадку синтетические материалы. Это позволяет делать рулетки большей длины (до 50 м) и малого веса.
Источник